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[发明专利]一种金属-纤维混杂材料波纹结构的快速成形装置及方法-CN202310124272.1有效
发明人： 翟瞻宇;陈超;江佰龙 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-02-16 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： B29C70/34 文献下载
摘要：本发明提供了一种金属‑纤维混杂材料波纹结构件的快速成形装置及方法，属于轻质多材料复合构件制备成型技术领域。本发明基于爆炸‑注塑成型工艺，将金属板和碳纤维编织布作为嵌件，利用爆炸成型产生的可控均匀压力场，使金属板产生塑性变形形成波纹结构，同时完成注塑熔融聚合物对碳纤维编织布的浸渍，实现金属‑纤维混杂材料波纹结构件“成型‑连接”一体化制造。本发明解决了现有金属‑纤维混杂材料复杂结构成型质量低、成型周期长、生产效率低，对金属材料板预成形形状及尺寸精度要求较高，以及纤维浸润质量差影响波纹板的服役力学性能的问题。
一种金属纤维混杂材料波纹结构快速成形装置方法

[发明专利]连续纤维增强热塑性复合材料复合构件的快速成形方法-CN202310110540.4有效
发明人： 翟瞻宇;刘宁峰;刘佳庆 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-02-14 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： B29C70/34 文献下载
摘要：本发明公开了一种连续纤维增强热塑性复合材料复合构件的快速成形方法，通过超声振动对型腔中的热塑性复合材料板局部进行精准均匀加热，结合注塑平台提供的锁模力，在超声波模具、动模板和定模镶块的共同作用下完成热塑性复合材料板热压变形，获得目标几何形状结构；同时，注塑机将高温熔融热塑性树脂经主流道注射至热塑性复合材料结构表面，超声振动使热塑性复合材料表面温度维持在基体熔点以上，实现注塑熔体与热塑性复合材料结构的高性能粘结成形。本申请解决了传统工艺造成的“解固结”难题，并提高了热塑性复合材料复合构件的整体力学性能，可用于不同基体材料的热塑性复合材料复合构件的成形制造。
连续纤维增强塑性复合材料复合构件快速成形方法

[发明专利]热固性复合材料-热塑性材料复合构件的快速成形方法-CN202210840906.9有效
发明人： 翟瞻宇;陈超;丁玉栋;苗天宇 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-07-18 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： B29C70/34 文献下载
摘要：本发明公开了一种热固性复合材料‑热塑性材料复合构件的快速成形方法，包括以下步骤：放置预浸料；合模施加压力场和微波场进行初步固化阶段；转移未完全固化的复合材料和放置下一组预浸料阶段；复合成形和下一组预浸料初步固化阶段：注射熔融热塑性树脂后在保压过程中通冷却液调整温度至预浸料的固化温度进行共固化，共固化成形后开模取件，得热固性复合材料‑热塑性材料复合构件；同时将下一组预浸料合模施加压力场和微波场，进行初步固化；重复阶段。本发明将热固性预浸料模压成形与热塑性特征结构注射成形集成到单一生产单元，并充分利用微波场靶向加热的节能、均匀等特性，实现热固性复合材料‑热塑性材料复合构件的成形‑连接一体化制造。
热固性复合材料塑性材料复合构件快速成形方法

[发明专利]一种碳纤维增强热塑性复合材料-金属复合构件的快速成型方法与装置-CN202210895849.4有效
发明人： 翟瞻宇;陈超;何青竹;刘宁峰 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-07-28 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： B29C70/46 文献下载
摘要：本发明属于轻质多材料复合构件制备成型技术领域，具体涉及一种碳纤维增强热塑性复合材料‑金属复合构件的快速成型方法与装置。本发明的方法是基于注塑‑压缩成型工艺，将金属板和碳纤维编织布作为嵌件，利用增强体碳纤维自阻加热的特性提供均匀温度场，并将超声波引入注塑工艺中以降低熔融聚合物粘度，最终实现碳纤维增强热塑性复合材料‑金属复合构件一体化成型。解决了传统制造技术中将碳纤维增强热塑性复合材料成型工艺与异质材料连接工艺分离导致的工序多、耗能高、连接强度低等难题。
一种碳纤维增强塑性复合材料金属复合构件快速成型方法装置

[发明专利]一种基于二次阳极氧化法的金属-塑料混合结构件的制备方法-CN202011606626.9有效
发明人：周明勇;翟瞻宇;刘生轶;蒋炳炎 -专利权人：中南大学
申请日： 2020-12-30 - 公布日： 2022-07-22 - 主分类号： B32B15/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于二次阳极氧化法的金属‑塑料混合结构件的制备方法，包括如下步骤：首先对铝合金金属嵌件的表面进行二次阳极氧化处理，使其表面形成粗糙结构；然后将表面具有粗糙结构的铝合金金属嵌件放入成型模具中，模具预热；最好采用注射成型法或热压成型法将所述铝合金金属嵌件与塑料结合成型，即得。本发明相比于常规的一次阳极氧化方法，该方法可进一步加深金属表面的粗糙结构，以确保塑料熔体在注射成型的速度和压力作用下，能填充至金属表面的孔状结构处，形成锚栓结构，实现机械互锁；同时，丰富的粗糙结构增加了界面接触面积，能大幅提高金属‑塑料之间的界面吸附力，从而有效提高界面的粘接性能。且成型方法，工艺简单，成本低。
一种基于二次阳极氧化金属塑料混合结构件制备方法

[发明专利]一种混杂纤维增强热塑性复合结构快速成型的方法-CN202011519358.7有效
发明人： 翟瞻宇;陈超;符亮;丁玉栋;蒋炳炎 -专利权人：中南大学
申请日： 2020-12-21 - 公布日： 2022-06-24 - 主分类号： B29C70/36 文献下载
摘要：本发明提供了一种混杂纤维增强热塑性复合结构快速成型的方法。该方法采用注塑‑压缩成型工艺和快速变模温技术，通过模具初次合模将纤维编织布固定在注塑模具型腔中，并形成预留浸渍间隙；打开快速变模温系统，将型腔中的纤维编织布加热至热塑性树脂熔融温度以上，注射短纤维增强的热塑性树脂熔体至预留浸渍间隙后，进行二次合模，完成熔融树脂对纤维编织布厚度方向的充分浸渍及其表面特征结构的注射成型，然后保压、冷却，得到复合结构。本发明一步成型同时具有连续纤维和短纤维增强热塑性复合结构，极大的缩短成型周期及附加生产工序，提高了生产效率。该方法在航空航天、轨道交通和汽车工业等领域具有广泛的应用前景。
一种混杂纤维增强塑性复合结构快速成型方法

[发明专利]一种碳纤维增强热塑性复合材料结构件的成型模具、热压成型系统及成型方法-CN202110166827.X在审
发明人： 翟瞻宇;陈超;王晓雨;丁玉栋 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-02-05 - 公布日： 2021-06-18 - 主分类号： B29C70/34 文献下载
摘要：本发明公开了一种碳纤维增强热塑性复合材料结构件的成型模具、热压成型系统及成型方法，该成型模具包括：第一热压模具；第二热压模具，与第一热压模具相对设置，第一热压模具与第二热压模具之间形成模具型腔；第一电极，设于第一热压模具上远离模具型腔的一端；第二电极，设于第二热压模具上远离模具型腔的一端；电源，第一电极和第二电极均与电源相连接。本发明的成型模具、热压成型系统及成型方法生产工序少、加工效率高、产品质量好、适合于大批量自动化生产，并且成型过程中电极不易受压变形损坏。
一种碳纤维增强塑性复合材料结构件成型模具热压系统方法

[发明专利]一种聚碳酸酯微纳复合结构超疏水表面的制备方法-CN202011605420.4在审
发明人：周明勇;翟瞻宇;刘生轶;蒋炳炎 -专利权人：中南大学
申请日： 2020-12-30 - 公布日： 2021-05-18 - 主分类号： B29C45/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种聚碳酸酯微纳复合结构超疏水表面的制备方法，包括如下步骤：首先制备表面含微米凸出结构的聚碳酸酯平板，然后在聚碳酸酯平板表面上喷涂有机溶剂，进行诱导结晶，静置直至有机溶剂完全挥发，清洗、干燥后，即得到所述的聚碳酸酯微纳复合结构超疏水表面。本发明的制备方法，工艺简单，设备便宜，可以实现尺寸的精确调控和微纳复合多层次结构的复制，加工效率高，便于大面积制备。制备得到的聚碳酸酯微纳复合结构，寿命长，耐磨性好，能够满足恶劣环境、工况的要求。
一种聚碳酸酯复合结构疏水表面制备方法

[发明专利]一种旋压摩擦式的超声锁钎焊对接装置及方法-CN202010537685.9有效
发明人：陈超;翟瞻宇;张惠阳;李宇翔;姜云轩 -专利权人：中南大学
申请日： 2020-06-12 - 公布日： 2021-05-18 - 主分类号： B21D39/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种旋压摩擦式的超声锁钎焊对接装置，包括：下模具，所述下模具下侧设有一下模，所述下模中间设有一环形凹槽；上模具，所述上模具位于所述下模具上侧；超声控制器。本发明还提供了一种旋压摩擦式的超声锁钎焊对接方法，本方法使用超声波钎焊将两块对接在一起的板材连接，使用内外两侧具有一定的搅拌摩擦螺纹的空心冲头，通过旋压的方法，在下模的作用下，上面的两层板材通过内外带有搅拌摩擦焊环的环形机械锁与下层板相连，这种特殊的超声锁钎焊结构可靠地连接了三层板材，具有连接强度高、操作简单和效率高等优点。
一种摩擦超声钎焊对接装置方法

[发明专利]爆炸冲击成形的螺旋铆锁焊装置及方法-CN202010535223.3有效
发明人：陈超;翟瞻宇;张惠阳;易瑞祥;秦登林 -专利权人：中南大学
申请日： 2020-06-12 - 公布日： 2021-04-27 - 主分类号： B21J15/18 文献下载
摘要：本发明提供了一种爆炸冲击成形的螺旋铆锁焊装置，包括：实施机构、铆钉单元、导向压边机构和控制器；所述铆钉单元集中存放在一铆钉箱内，所述实施机构可运动，所述实施机构用于从所述铆钉箱拿取所述铆钉单元放置在所述导向压边机构上并将所述铆钉单元击发，所述导向压边机构预先压放在上板和下板上，所述导向压边机构用于将所述上板和下板压紧在平模上，所述控制器分别电连接所述实施机构和导向压边机构，所述控制器用于控制所述实施机构的运动以及导向压边机构的压紧；还提供了一种爆炸冲击成形的螺旋铆锁焊方法。本发明结构设计合理，操作自动化程度高，能够高效完成板材连接，连接点精度高、机械性能强、具有抵抗扭矩的特性。
爆炸冲击成形螺旋铆锁焊装置方法

[发明专利]冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接装置及方法-CN202010536137.4有效
发明人：陈超;翟瞻宇;冉向坤;张惠阳;武金亮 -专利权人：中南大学
申请日： 2020-06-12 - 公布日： 2021-04-23 - 主分类号： B21J15/12 文献下载
摘要：本发明提供了一种冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接装置，包括：顶部支撑板、底部支撑板、冲压头、上铆钉和下铆钉；所述顶部支撑板与底部支撑板之间通过导柱连接，所述顶部支撑板与底部支撑板之间设置有冲压导向机构，所述上铆钉通过一铆钉夹持器设置在所述冲压导向机构上，所述下铆钉嵌设在所述底部支撑板的一下铆钉安装槽内，所述下铆钉与所述上铆钉同轴设置，所述下铆钉的顶面与所述底部支撑板的顶面用于放置对接板材；本发明还提供了一种冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接方法。本发明结构设计合理，方法实施步骤便捷且实施过程无危害，能够高效实现对接板材连接，连接点机械强度高、承受载荷能力强，板材表面不会受到损伤。
冲压成形交叉互锁板材对接装置方法

[发明专利]分段式多行程液压机-CN201910659258.5有效
发明人：陈超;翟瞻宇;黄明辉;彭浩;李毅波;易瑞祥 -专利权人：中南大学
申请日： 2019-07-22 - 公布日： 2021-02-02 - 主分类号： F15B15/14 文献下载
摘要：本发明提供了一种分段式多行程液压机，包括机体；缸体，设置在所述机体内，所述缸体内固定设置有一隔板；前活塞，滑动地设置在所述缸体内的隔板的下方，底部固定设置有一前活塞杆，底端与一滑块固定连接；中活塞，滑动地设置在所述缸体内的隔板的上方，底部固定设置有一中活塞杆；后活塞，滑动地设置在所述缸体内的中活塞的上方，所述后活塞的底部固定设置有一连接杆，所述连接杆的底端与所述中活塞固定连接；所述分段式多行程液压机设置有液压管路系统。本发明的液压机具有两段式的锻压过程和第三段的复位过程，采用分段式多行程的方式，适应锻压的要求，提高锻件的质量和生产效率，仅采用了一个液压阀，造价低，维护方便。
段式行程液压机

[发明专利]用于轻量化汽车板材快速铆接的手持铆接枪-CN201910659389.3有效
发明人：陈超;翟瞻宇;李毅波;冉向坤;张惠阳;李宇翔 -专利权人：中南大学
申请日： 2019-07-22 - 公布日： 2020-09-25 - 主分类号： B21J15/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种用于轻量化汽车板材快速铆接的手持铆接枪，包括：枪筒；隔板，固定地设置在所述枪筒内，中部设置有一中活塞孔；前活塞，滑动地设置在所述枪筒内的隔板的前方，前端设置有一铆接杆；中活塞，滑动地设置在所述枪筒内的隔板的后方，前端固定设置有一中活塞杆；后活塞，滑动地设置在所述枪筒内的中活塞的后方，前端设置有一连接杆；液压管路系统，包括第一管路至第六管路、二位四通阀、油箱和油泵；枪托，固定地设置在所述枪筒的后端，其上设置有一与所述二位四通阀电连接的扳机。本发明既具有工作速度快、又具有铆接力大的优点，并且操作简单，有利于提高铆接工作效率，制造成本低，维护方便。
用于量化汽车板材快速铆接手持

[发明专利]分段增力式直线运动装置-CN201910659244.3有效
发明人：陈超;翟瞻宇;石琛;易瑞祥;李毅波;冉向坤 -专利权人：中南大学
申请日： 2019-07-22 - 公布日： 2020-06-30 - 主分类号： F15B15/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种分段增力式直线运动装置，包括缸筒；隔板，固定设置在所述缸筒内，所述隔板上设置有一活塞孔；前活塞，滑动设置在所述缸筒内的隔板的第一端，所述前活塞的第一端与一前活塞杆固定连接；后活塞，滑动设置在所述缸筒内的隔板的第二端，所述后活塞的第一端固定设置有一后活塞杆，所述后活塞杆与所述活塞孔相对应设置；定子和动子，所述定子环绕设置在所述缸筒的内侧壁上，所述动子设置在所述定子之间，所述动子的第一端与所述后活塞固定连接。本发明包括多段式的直线前进、复位过程，具有工作速度快，直线驱动力大的优点，还具有较高的动态刚性，气压传动稳定，克服了单一直线电机或气缸使用的缺陷。
分段增力式直线运动装置

[实用新型]一种微流控芯片注射成型气动脱模装置-CN200920064696.9无效
发明人：蒋炳炎;申瑞霞;翟瞻宇;楚纯朋 -专利权人：中南大学
申请日： 2009-06-03 - 公布日： 2010-05-26 - 主分类号： B29C45/40 文献下载
摘要：一种采用透气性材料进行微流控芯片气动脱模的装置，本实用新型包括动模板、透气性材料和动模固定板，动模板的型腔下表面开设有与动模板的型腔相通的安装孔，安装孔内镶嵌有透气性材料制成的动模镶嵌件，安装孔底部在动模镶嵌件和外部压缩气源之间设置有供气体流通的通气孔和径向沟槽。脱模时，压缩气体通过通气孔，经过径向沟槽均匀地传递到透气性材料制成的动模镶嵌件上，并通过由透气性材料制成的动模镶嵌件进入成型的芯片和动模型腔之间的空间，确保脱模时芯片表面受到均匀的作用力，不发生传统脱模机构中产生的翘曲变形，使芯片表面平整，提高后续的键合质量，提高合格率。
一种微流控芯片注射成型气动脱模装置

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